Pierre Joliot morreu em 10 de outubro, em Paris, aos 94 anos. A morte foi confirmada pelo Institut Curie, segundo o Washington Post1, e lamentada publicamente pelo Collège de France, que o descreveu como um pioneiro da fotossíntese cujos trabalhos, na fronteira entre biofísica e biologia, mudaram a compreensão de como a energia da luz é capturada e convertida pelos seres vivos2. O jornal Le Monde noticiou a morte três dias depois3.
Neto de Marie e Pierre Curie e filho de Irène e Frédéric Joliot-Curie, Joliot vinha de uma família com quatro laureados com o Nobel. Foi o primeiro dela a fazer da biologia o centro da carreira. E foi nesse campo, longe dos aceleradores e reatores que marcaram a física nuclear dos pais, que ele produziu a observação pela qual será lembrado: o oxigênio da fotossíntese não sai de forma contínua, mas em pulsos que se repetem a cada quatro estímulos de luz.
Quem foi Pierre Joliot? Biofísico francês (1932-2026), neto de Marie Curie, que demonstrou em 1969 que a fotossíntese libera oxigênio com periodicidade quatro quando algas adaptadas ao escuro recebem flashes curtos de luz. A observação deu origem ao modelo Kok-Joliot, segundo o qual o fotossistema II acumula quatro cargas positivas antes de oxidar duas moléculas de água e liberar uma molécula de O₂.
Quatro flashes para uma molécula de oxigênio
Quando Joliot iniciou o doutorado, em meados da década de 1950, sabia-se que as plantas produziam oxigênio a partir da água, mas o mecanismo era quase uma caixa-preta1. Durante décadas, como ele próprio lembraria em seus cursos no Collège de France, as únicas medidas disponíveis sobre o aparelho fotossintético eram as trocas gasosas entre o organismo e o ambiente4. Joliot ajudou a mudar isso desenvolvendo eletrodos sensíveis o bastante para detectar o oxigênio liberado por uma suspensão de algas após um único flash de luz.
O desenho do experimento era simples. As algas eram mantidas no escuro e, em seguida, recebiam uma sequência de flashes muito curtos. O resultado foi inesperado: o primeiro flash não produzia oxigênio, o segundo produzia muito pouco, o terceiro gerava o pico e, a partir dali, a produção oscilava com máximos a cada quatro flashes, perdendo amplitude ao longo da série. Revisões publicadas no Biophysical Journal datam a descoberta das oscilações de período quatro em 1969 e a atribuem a Joliot5.
Quem deu a interpretação matemática foi o biofísico holandês-americano Bessel Kok. Em 1970, ele e colegas propuseram que cada centro produtor de oxigênio passa por cinco estados de oxidação, batizados de S0 a S4. Cada flash empurra o sistema um degrau adiante, retirando um elétron. Quando o quarto degrau é atingido, o estado transitório S4 se desfaz espontaneamente, liberando O₂ e retornando a S05. A conta química fecha: duas moléculas de água perdem quatro elétrons e quatro prótons para formar uma molécula de oxigênio.
O detalhe que explica o pico no terceiro flash, e não no quarto, é que no escuro quase todos os centros repousam em S1, o único estado estável sem luz, como registram as análises do modelo publicadas no PubMed Central5. Partindo de S1, bastam três passos para chegar a S4. O amortecimento das oscilações vem de dois tipos de imperfeição: as “falhas”, quando um flash não consegue avançar o estado, e os “duplos acertos”, quando um flash longo avança dois degraus de uma vez. Estes últimos praticamente desaparecem quando se usam flashes de laser de nanossegundos5.
Joliot sempre fez questão de dividir o mérito. Em texto de 1993 na revista Photosynthesis Research, citado pelo Washington Post, ele resumiu a parceria: ele havia feito os experimentos decisivos e Kok, seu colega, amigo e rival, encontrara a interpretação correta1.
“Uma certa ética é de fato possível no âmbito da competição internacional.”
Pierre Joliot, 1993, sobre a parceria com Bessel Kok · citado pelo The Washington Post
Por que a descoberta ainda importa
Quase todo o oxigênio da atmosfera passa por esse ciclo. Entender o “relógio” de quatro passos permitiu, nas décadas seguintes, mapear a estrutura do complexo de manganês que realiza a reação e acompanhar cada etapa em tempo real. Estudos recentes de cristalografia com lasers de raios X de elétrons livres, partindo explicitamente da oscilação descoberta por Joliot, conseguiram visualizar todos os estados metaestáveis do ciclo com resolução de cerca de dois ångströms6.
Joliot também se interessou pelo balanço energético do processo. Em um de seus cursos no Collège de France, comparou o aparelho fotossintético a uma máquina térmica e estimou que o rendimento energético medido na fotossíntese oxigênica, próximo de 0,4, corresponde a mais da metade do máximo teórico de 0,7 para uma reação fotoquímica sensibilizada pela clorofila4. Para padrões de engenharia, é uma máquina notavelmente eficiente.
É aí que a pesquisa básica de meio século atrás encontra a agenda energética de hoje. A oxidação da água é a etapa lenta e pouco eficiente que limita as tecnologias de hidrogênio verde movidas a luz solar. A planta resolveu esse problema há mais de dois bilhões de anos; os laboratórios ainda tentam imitá-la.
A mesma pergunta nos laboratórios brasileiros
No Brasil, a herança conceitual de Joliot aparece sobretudo na pesquisa em fotossíntese artificial e hidrogênio solar. O Centro de Inovação em Novas Energias (CINE), criado pela FAPESP e pela Shell em 2018, publicou estudo, divulgado pela Agência FAPESP, mostrando que trocar água por glicerol aumenta a eficiência de células fotoeletroquímicas. A justificativa dos pesquisadores é exatamente a lentidão da oxidação da água, o mesmo passo que Joliot ajudou a decompor em quatro etapas7.
No Instituto de Química da Unicamp, o grupo do professor Jackson Dirceu Megiatto Júnior desenvolveu materiais nanométricos inspirados na clorofila para quebrar moléculas de água em hidrogênio e oxigênio usando luz8. E a revista Pesquisa FAPESP relatou, em março de 2026, testes de um reator de fotoeletrólise do CNPEM, em Campinas, que integra captação solar e produção de hidrogênio num único equipamento. A mesma reportagem lembra que a eletrólise responde hoje por menos de 1% da produção comercial global de hidrogênio e que o processo convencional emite cerca de 10 kg de CO₂ por quilo de hidrogênio produzido9.
Nenhuma dessas iniciativas depende diretamente do modelo Kok-Joliot para funcionar. Mas todas partem da mesma constatação que ele ajudou a tornar mensurável: arrancar quatro elétrons da água, de forma coordenada, é o coração do problema.
Biologia “no canto de uma mesa”
Joliot nasceu em 12 de março de 1932, em Paris, três anos antes de os pais receberem o Nobel de Química de 1935 pela descoberta da radioatividade artificial. Os avós haviam dividido o Nobel de Física de 1903, e Marie Curie recebera ainda o de Química em 19111. A irmã mais velha, Hélène Langevin-Joliot, seguiu a física nuclear.
Segundo a homenagem do Institut Curie relatada pelo Washington Post, Joliot recusou esse caminho por enxergar na física nuclear o modelo da “Big Science”, com instrumentos gigantescos e equipes extensas. A biologia, dizia, permitia experimentos feitos no canto de uma mesa1. Entrou no CNRS em 1954, doutorou-se em 1960 e passou a maior parte da carreira no Instituto de Biologia Físico-Química (IBPC), em Paris, onde dirigiu o serviço de fotossíntese e trabalhou com a mulher, a bióloga Anne Gricouroff Joliot1,4.
Em 1981 assumiu a cátedra de Bioenergética Celular do Collège de France, que ocupou até 2002. Recebeu a Medalha de Ouro do CNRS em 1982, foi eleito para a Academia de Ciências da França no mesmo ano e era membro associado da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos desde 1979. Fora do laboratório, foi conselheiro de pesquisa do primeiro-ministro Laurent Fabius (1985-1986) e presidiu o comitê de ética científica do CNRS, o COMETS, entre 1998 e 20014. Em 2001, publicou o livro La Recherche passionnément, sobre sua visão do sistema de pesquisa.
Amigos ouvidos pelo Washington Post contam que ele seguiu publicando depois dos 90 anos, em temas como regulação gênica e supercomplexos proteicos da fotossíntese1. O biofísico Govindjee, da Universidade de Illinois, preparava com Barry Bruce uma homenagem pelos seus 95 anos, publicada na revista Photosynthetica meses antes de sua morte10.
O que a narrativa da dinastia simplifica
A ruptura foi parcial. O título do Washington Post fala em um cientista que “rompeu” com a tradição familiar. A troca de disciplina é real, mas os laços institucionais permaneceram fortes: segundo a própria homenagem do Institut Curie, Joliot integrou por mais de cinco décadas o conselho da Fundação e depois do Institut Curie, criado a partir do laboratório da avó.
O nome do modelo é disputado. Boa parte da literatura internacional fala em “ciclo de Kok” ou “relógio de Kok”, reservando a Joliot o crédito pela observação experimental. O próprio Joliot endossava essa divisão. Chamar o esquema de Kok-Joliot é uma convenção sobretudo francesa, que não deve apagar a contribuição teórica de Kok.
O modelo é uma aproximação. A versão clássica supõe probabilidades de falha iguais em todas as transições. Trabalhos posteriores, como os de Jablonsky e Lazar e estudos de ressonância paramagnética eletrônica, mostram que essas probabilidades variam e que estados intermediários são necessários para reproduzir os dados5. O núcleo da descoberta permanece; os detalhes seguem em revisão.
A ponte com a energia é longa. Fotossíntese artificial e fotoeletrólise ainda operam em escala de laboratório ou de protótipo. Atribuir à pesquisa básica de Joliot um impacto direto e imediato no hidrogênio verde seria exagero.
Perguntas frequentes
Quem foi Pierre Joliot?
Biofísico francês nascido em Paris em 1932 e morto em 10 de outubro de 2026, aos 94 anos. Neto de Marie e Pierre Curie e filho de Irène e Frédéric Joliot-Curie, foi pesquisador do CNRS e professor do Collège de France, onde ocupou a cátedra de Bioenergética Celular de 1981 a 2002.
O que é o modelo Kok-Joliot?
É o esquema que explica como o fotossistema II produz oxigênio. O complexo que oxida a água passa por cinco estados, de S0 a S4; cada flash de luz retira um elétron e avança um estado. Ao chegar a S4, o sistema libera uma molécula de O₂ e volta a S0. Joliot fez as medições em 1969 e Bessel Kok propôs a interpretação em 1970.
Por que o oxigênio aparece no terceiro flash e não no quarto?
Porque, no escuro, os centros produtores de oxigênio repousam no estado S1, e não em S0. A partir de S1, bastam três flashes para atingir S4 e liberar O₂. Depois disso, o pico se repete a cada quatro flashes.
Joliot ganhou o Nobel?
Não. Os Nobel da família pertencem aos avós (Física em 1903 e, para Marie Curie, Química em 1911) e aos pais (Química em 1935). Joliot recebeu, entre outras distinções, a Medalha de Ouro do CNRS (1982), o prêmio de carreira da Sociedade Internacional de Pesquisa em Fotossíntese (2013) e o grau de Grande Oficial da Legião de Honra (2012).
Qual a relação da descoberta com o hidrogênio verde?
A oxidação da água é a etapa mais lenta das tecnologias que usam luz solar para produzir hidrogênio. Entender como a natureza divide essa reação em quatro passos orienta o desenho de catalisadores artificiais, tema de grupos brasileiros como o CINE, a Unicamp e o CNPEM.